Экологическое состояние городских территорий

4.2.1 Анализ экологических проблем в городе

Современная экология – наука о взаимодействии человека и биосферы.

Важнейшей составляющей частного комплекса экологических проблем любой территории является загрязнение почвенного покрова, водного пространства и воздушного бассейна. Для городов и населённых пунктов последнее является особо важным, так как это отрицательно влияет на здоровье человека.

В условиях городских территорий основными источниками загрязнений атмосферы являются промышленные предприятия, индустриальные, транспортные, научно-исследовательские объекты, автотранспорт. В воздухе крупных городов скапливается до 1200 видов опасных веществ от заводов, котельных и теплостанций, кроме того 100 видов опасных примесей попадают в атмосферу вместе с выхлопными газами.

Самые активные загрязнители воздуха – тепловые электростанции, предприятия химической промышленности, стройиндустрии, автотранспорт.

Но в больших городах, таких, как Москва, Санкт-Петербург, 90% всех выбросов в атмосферу в настоящее время осуществляют разнообразные транспортные средства, а также автотранспортные предприятия, автобусные парки и автостоянки.

В течение года в РФ выброс вредных веществ:

- промышленными предприятиями – 30 млн.тонн/год,

- транспортом – 25 млн. тонн/год.

На каждого человека приходится до 450 кг/год.

Чтобы иметь объективную картину экологической обстановки специалистами, исследователями в области экологии, охраны природы и управления окружающей средой, проводится ряд аналитических мероприятий, которые заключаются в следующем:

1.Проводится анализ состояния здоровья населения по всем районам города, уделяя особое внимание территориям, расположенным вблизи особо опасных источников загрязнения.

2. По годовым отчетам промышленных предприятий проводится анализ всех выбросов промышленных предприятий, транспортных объектов, ТЭЦ и других объектов.

3.Данные от Росгидромета по наблюдениям на стационарных станциях по загрязнению воздушного бассейна города собираются и анализируются. Росгидромет имеет сеть наблюдательных постов и станций, где совместно с санитарно-эпидемиологической службой РФ осуществляет программу наблюдений, связанную с изменением концентрации вредных веществ в городах и посёлках, в водоёмах, атмосфере, почве.

 

4.2.2 Термины и определения

Существует ряд терминов и определений, применяемых при оценке состояния экологической обстановки окружающей среды.

Ингредиент - вещество, которое попадает в атмосферу из какого-либо загрязняющего источника.

Класс опасности - уровень токсичности ингредиента. Таких классов четыре – 1,2,3,4.

Выбросы - поступление вещества из соответствующего источника в атмосферу.

Сброс - поступление вещества, находящегося в сточных водах, в водный объект. На одном предприятии может быть не один, а несколько источников выбросов, сбросов.

Существуют термины, характеризующие количественно выброс того или иного источника. Это ПДК - предельно допустимая концентрация вещества в атмосфере. ПДК- прежде всего санитарно-гигиенический норматив, ибо основная масса его показателей относится к здоровью человека. В зависимости от расстояния и границ, в которых действует выброс того или иного ингредиента, ПДК разделяется на:

- ПДК1 – предельно допустимая концентрация вещества в атмосфере на территории промышленных предприятий в рабочей зоне.

- ПДК2 – предельно допустимая концентрация вещества в границах промышленных предприятий и санитарной зоны.

- ПДК3 – предельно допустимая концентрация вещества в атмосфере города над остальной территорией.

ПДВ - предельно допустимый выброс вещества. Этот термин применяется только в РФ. Размерность ПДКi – миллиграмм/ м .

ПДК вредных веществ по атмосферному воздуху впервые были введены в 1951г для 10 вредных веществ, к 1991 году их было уже 479.

ПДК вредных веществ в почве стали вводиться с 1980 года, в настоящее время они установлены для 109 вредных веществ. Первые нормы ПДК вредных веществ для питьевой воды были утверждены в 1939 году, а к 1991 году число таких норм ПДК для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения достигло 1925.

 

4.2.3 Механизм образования загрязнений в атмосфере

 

Физическая картина образования загрязнений в атмосфере города характеризуется термодиффузией газов, попадающих в атмосферу выбросов промышленных предприятий. Закон немецкого ученого А.Фика устанавливает зависимость диффузионного потока частиц и градиента их концентрации.

Y= - D , где (6)

Y - поток диффузионного газа [ ],

D - коэффициент диффузии [м /сек ],

- градиент диффузии [кг/м ] (скорость перемещения единицы вещества за единицу времени).

Знак минус говорит о том, что концентрация постоянно уменьшается. Поток диффузных газов прямо пропорционален температуре () и обратно пропорционален давлению (р ).

Химическая картина характеризуется образованием аэрозолей из частиц ингредиентов. Дым, туман- типичные аэрозоли (величина частиц 0.001-1.0 мкм.). Аэрозоли могут между собой сливаться в результате химических реакций в более крупные.

 

4.2.4 Методы определения ареалов загрязнения воздушного бассейна города Одинцово

Существует несколько методов определения ареалов загрязнения атмосферы города. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Метод 1

Организации Росгидромета имеют сеть наблюдательных постов и станций, где совместно с санитарно-эпидемиологической службой РФ осуществляют программу наблюдений, связанную с изменением концентрации вредных веществ в городах и поселках, в водоёмах, атмосфере, почве. Наблюдения ведутся одновременно во многих точках населенного пункта, которые находятся в узлах сетки с шагом 0.2.-1.0. км. (см. рис. 2)

На каждом пункте устанавливается специальная аппаратура для забора воздуха и для проведения в последующем анализов. По результатам анализов на карте (плане) города или населенного пункта проводят линии равных концентраций вредных веществ.

Этот способ не учитывает влияние метеоусловий, но он наиболее объективен на конкретное время. Этот способ является по затратам дорогим.

Рис. 2

Метод 2

Этот метод наиболее распространен и называется вероятностно-статистическим. Зоны загрязнения города или населенного пункта рассчитываются с помощью эмпирической формулы вычисления радиуса загрязнения атмосферы. Она имеет вид:

R= [км], где (7)

R- радиус зоны загрязнения в км,

G- годовой выброс вредного вещества в тоннах за год,

Т- количество дней работы предприятия-источника в год,

С - ПДК данного ингредиента.

Этот способ дешевый, но имеет недостаток- влияние метеоусловий не учитывается.

 

Метод 3

Метод заключается в постоянном наблюдении за воздушным бассейном города, которое осуществляется на стационарах службы Гидромета. Картина загрязнений в городе, полученная этим методом, имеет направленный характер, т.е. характеризующий определенные участки городской среды.